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金刚石与磨料磨具工程

金刚石与磨料磨具工程

2024年02期

《金刚石与磨料磨具工程》是由郑州磨料磨具磨削研究所有限公司主管、主办的我国金刚石与磨料磨具领域的综合性学术与技术类期刊，逢双月出版，国际连续出版号ISSN1006-852X, 国内连续出版号CN41-1243/TG, 国内邮发代号36-34。

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| 多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石法向力试验研究

| 多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石法向力试验研究

摘要多线摇摆往复式线锯切割加工是目前将蓝宝石晶棒切割成晶圆衬底的主要加工方法，加工过程中法向切割力是反映加工过程稳定性的重要指标。测量了多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石晶棒过程中产生的法向力Fn，跟踪了晶棒不同位置和不同切割深度下法向力的变化规律，以法向力变化幅值ΔFn 为指标，探究各种工艺参数对加工过程稳定性的影响。试验结果表明：法向力 Fn 与线锯的往复运动、工件的摇摆运动有明确的对应关系，晶棒
| 掺硼浓度与沉积气压对 Ti/BDD 微观结构和电化学氧化性能影响规律研究

| 掺硼浓度与沉积气压对 Ti/BDD 微观结构和电化学氧化性能影响规律研究

摘要探究在热丝化学气相沉积生长硼掺杂金刚石的过程中，掺硼浓度与沉积气压对钛基硼掺杂金刚石薄膜的微观结构与电化学氧化性能的影响，并以四环素作为模拟污染物进行电化学氧化降解实验。使用扫描电子显微镜、拉曼光谱、紫外分光光度计以及电化学工作站对电极表面形貌、成分以及电化学性能进行表征。结果表明：随着掺硼浓度与沉积气压的增大，金刚石薄膜表面晶粒明显细化，生长速率下降；然而随着沉积气压的升高，金刚石的晶粒质
| MPCVD 金刚石涂层均匀性生长的数值模拟与实验

| MPCVD 金刚石涂层均匀性生长的数值模拟与实验

摘要基于多物理场耦合仿真软件 COMSOL Multiphysics 的微波等离子体模块建立 MPCVD反应腔内氢气等离子体的仿真模型，研究基底外侧增设的环状钼支架与基底的不同高度差Δh 对基底表面等离子体分布的影响。采用变异系数对等离子体分布的均匀性进行定量分析，并用 SEM对金刚石涂层表面的微观形貌进行表征。结果表明：当Δh=0 mm 时，等离子体分布的均匀性最佳，变异系数为3.998%，金
| 金刚石粒径对金刚石/Cu-B 合金复合材料热物理性能的影响

| 金刚石粒径对金刚石/Cu-B 合金复合材料热物理性能的影响

摘要采用 Cu-B 合金为基体，选用粒径分别为110、230、550μm 的金刚石颗粒作为增强体，利用气压熔渗工艺在1100℃、10 MPa 气体压力下制备金刚石/Cu-B 合金复合材料，研究金刚石颗粒粒径对复合材料组织结构、界面相分布及热物理性能的影响。结果表明，随着金刚石粒径的增大，复合材料热导率上升，热膨胀系数减小，复合材料界面处硼碳化合物含量增加，界面结合情况得到改善。由金刚石颗粒粒径为
| Ti3AlC2对 PcBN 材料显微结构及性能的影响

| Ti3AlC2对 PcBN 材料显微结构及性能的影响

摘要以不同质量分数的 Ti3AlC2 为结合剂，在5.5 GPa、1450℃的条件下，制备整体式 PcBN 复合刀具材料，分析不同质量分数的 Ti3AlC2对 PcBN 刀具材料的物相、显微结构及力学性能的影响。结果表明：Ti3AlC2在高温高压下会完全分解成 TiC、Al-Ti 合金，并与 cBN 反应生成 AlN、TiB2和 TiC0.7N0.3等物相；TiC、AlN、TiB2和 TiC0.
| 结合剂比例和 cBN粒度配比对 PcBN 复合材料微观结构和性能的影响

| 结合剂比例和 cBN粒度配比对 PcBN 复合材料微观结构和性能的影响

摘要在高温高压条件下制备了聚晶立方氮化硼（ PcBN ）复合材料。采用 X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等研究了结合剂配比和立方氮化硼（ cBN ）粒度对 PcBN 复合材料的成分、微观结构、显微硬度和磨耗比的影响。实验结果表明：在压力5.5 GPa，温度1400℃，保温10 min 的烧结条件下，当 V（TiN0.3）∶V（AlN）=70∶30时，PcBN
| 碳纳米管对混合粒径 PcBN 复合材料性能的影响

| 碳纳米管对混合粒径 PcBN 复合材料性能的影响

摘要为提高高温高压制备的聚晶立方氮化硼（ PcBN ）复合材料的性能，以颗粒尺寸分别为0～0.5μm 和 0.5～1.0μm 的混合粒径立方氮化硼（ cBN ）为原材料，Al-Ti-Al2O3 为结合剂，加入不同质量分数的碳纳米管，在高温高压条件下烧结制备 PcBN 复合材料，研究碳纳米管质量分数对 PcBN 复合材料结构和性能的影响。结果表明：添加碳纳米管后，PcBN 和碳纳米管间没有发生化学
| 不同造孔剂树脂金刚石砂轮对硬质合金球阀的精密研磨

| 不同造孔剂树脂金刚石砂轮对硬质合金球阀的精密研磨

摘要为改善硬质合金球阀的加工效果，在树脂金刚石砂轮中引入造孔剂，对其力学性能、微观形貌及磨削性能进行分析，研究空心玻璃球和塑料球造孔剂对树脂金刚石砂轮性能的影响。结果表明：随着造孔剂体积分数增加，树脂砂轮的抗折强度逐渐下降，且2种造孔剂对抗折强度的影响基本一致；砂轮的硬度随造孔剂体积分数的增加亦逐渐下降，但空心玻璃球造孔剂对砂轮硬度的影响显著大于塑料球的；加入造孔剂明显提升了砂轮的锋利性，空心玻
| 基于激光加工的医疗器械功能性表面研究现状

| 基于激光加工的医疗器械功能性表面研究现状

摘要制备功能性表面是提升医疗器械治疗性能和安全性的重要方法之一。当前，基于激光加工的功能性表面微纳结构制造技术在优化医疗器械表面性能方面应用广泛。综述了医疗植入器械和手术器械表面激光加工功能性微纳结构在细胞功能调控、抗菌性、耐蚀性、摩擦特性、抗黏附性等方面的研究现状，剖析了当前医疗器械功能性表面激光加工的优势和局限，展望了医疗器械功能性表面激光加工技术的发展前景。关键词激光加工；微纳结构；
| 金刚石涂层刀具高速铣铝合金平面切削毛刺研究

| 金刚石涂层刀具高速铣铝合金平面切削毛刺研究

摘要采用热丝 CVD 法制备纳米与微米金刚石薄膜涂层刀具，利用场发射扫描电镜表征其薄膜表面形貌。用已制备的 CVD 金刚石涂层刀具，在无润滑干切条件下高速顺、逆端铣铝合金平面，研究 CVD金刚石涂层刀具切削时的棱边毛刺特点与大小；并对纳米金刚石涂层刀具高速顺铣切削工艺参数进行正交试验，探究取得少无切削毛刺的切削参数与切削工艺。结果表明：工件铣削后棱边毛刺分布不均匀，顺铣毛刺稀疏，尺寸较小，
| 砂带磨损对螺杆转子磨削去除深度影响分析

| 砂带磨损对螺杆转子磨削去除深度影响分析

摘要为保证螺杆转子表面磨削加工材料去除的均匀性，考虑砂带磨料磨损对磨削去除深度的影响，建立螺杆转子材料去除深度数学模型。根据弹塑性变形理论，结合磨削过程中磨粒的磨损规律，建立单颗磨粒材料去除率理论模型。将磨粒的磨损分为快速磨损阶段和稳定磨损阶段2个阶段。基于单位接触面积上磨粒的数目和磨粒的出刃规律，运用数值积分和接触压力计算出磨粒的最大切削深度，利用积分建立基于砂带磨损的宏观材料去除率数学模型。
| 不同刀具钝化方法加工硬质合金立铣刀刃口的对比试验研究

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摘要为改善刀具性能、提升加工质量，采用旋转磨粒流对刀具钝化。通过对比立式旋转钝化法和旋转磨粒流钝化法钝化硬质合金立铣刀的效果，研究刀具刃口变化规律。试验结果表明：未钝化的刀具刃口半径值最小，且存在很多缺陷，刃型呈尖锐形；立式旋转钝化法得到的刃口半径值变化较小，但刀具刃口缺陷仍然存在，刃型呈不均匀的钝圆形；旋转磨粒流钝化法处理后的刃口半径值变化最大，去除了部分刃口缺陷，刃型呈均匀的钝圆形。旋
| 管件内壁磁粒研磨时的磨粒动力学行为仿真及分析

| 管件内壁磁粒研磨时的磨粒动力学行为仿真及分析

摘要为探究磁性磨粒在管件研磨过程中的动力学行为，对其研磨过程进行离散元仿真，并分析其运动轨迹和磨削力随管件转速和加工间隙的变化；通过单磨粒球运动及磁粒研磨试验，验证磁场力模型的准确性与粒子运动学行为可视化的可行性。结果表明：随管件转速提高，磁性磨粒在离心力作用下向加工区域外运动，且加工间隙越大越容易被“甩飞”；在达到临界转速之前，随管件转速提高，磨削力减小，材料去除效率提升。当管件转速由
| 浸渍合金对 PDC 钻头胎体性能的影响

| 浸渍合金对 PDC 钻头胎体性能的影响

摘要 PDC 钻头胎体的浸润比对其力学性能和微观形貌的影响较大，为了探究浸渍合金对胎体性能的影响规律，采用 Cu-Ni-Mn-Zn和 Cu-Ni-Mn-Sn 2种浸渍合金制作不同高度的工作层和非工作层试块，得出不同浸渍合金下钻头胎体工作层和非工作层的浸润比及力学性能差异，同时利用扫描电镜对试块的微观形貌和元素含量进行分析。结果表明：试块的浸润比为定值；胎体钻头工作层的浸润比小于非工作层的，微观形貌
| 锈蚀现象对金刚石圆锯片锯切稳定性的影响

| 锈蚀现象对金刚石圆锯片锯切稳定性的影响

摘要针对锈蚀金刚石圆锯片锯切时出现锯切稳定性降低的问题，根据不同锈蚀程度锯片的结构参数建立模型，采用有限元法对锈蚀锯片进行模态分析，将锯切振动作为稳定性的参考指标，研究锈蚀对锯片锯切稳定性的影响，并通过实验验证理论分析的准确性。结果表明：在640～1280 Hz 频率范围内锈蚀锯片的振型模态比原锯片多6阶，并且相邻固有频率差值减小了8.56%，随锈蚀程度的增加，锯片更容易出现共振现象；锯片
| 2023CIRP 年会 G 组磨粒加工方向报告速览

| 2023CIRP 年会 G 组磨粒加工方向报告速览

摘要为促进国际磨料磨具领域前沿技术交流，特选2023年 CIRP Annals - Manufacturing Technology 期刊中 G 组（磨料加工）论文进行介绍。该专题共有9篇论文发表，按投稿先后顺序分别编号为 G1～ G9，研究主题包含单磨粒磨削特性（G1/G2）、超声振动辅助磨削（ G3）、低温纳米润滑（ G4）、砂轮修整（ G5）、自适应磨削/抛光（G6/G7）、抛光垫设计（

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目录

| 多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石法向力试验研究

| 多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石法向力试验研究

| 掺硼浓度与沉积气压对 Ti/BDD 微观结构和电化学氧化性能影响规律研究

| 掺硼浓度与沉积气压对 Ti/BDD 微观结构和电化学氧化性能影响规律研究

| MPCVD 金刚石涂层均匀性生长的数值模拟与实验

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| 金刚石粒径对金刚石/Cu-B 合金复合材料热物理性能的影响

| 金刚石粒径对金刚石/Cu-B 合金复合材料热物理性能的影响

| Ti3AlC2对 PcBN 材料显微结构及性能的影响

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| 结合剂比例和 cBN粒度配比对 PcBN 复合材料微观结构和性能的影响

| 结合剂比例和 cBN粒度配比对 PcBN 复合材料微观结构和性能的影响

| 碳纳米管对混合粒径 PcBN 复合材料性能的影响

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| 不同造孔剂树脂金刚石砂轮对硬质合金球阀的精密研磨

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| 基于激光加工的医疗器械功能性表面研究现状

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| 金刚石涂层刀具高速铣铝合金平面切削毛刺研究

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| 砂带磨损对螺杆转子磨削去除深度影响分析

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| 管件内壁磁粒研磨时的磨粒动力学行为仿真及分析

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| 浸渍合金对 PDC 钻头胎体性能的影响

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| 2023CIRP 年会 G 组磨粒加工方向报告速览

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